Методическая разработка урока по дисциплине Технология исполнения изделий на тему Полирование

Федеральное агентство по образованию
ГОУ СПО Сибайский политехнический колледж
Методическая разработка по дисциплине
«Технология обработки камня»
«Полирование»
Разработал преподаватель: Самарбаев И. С.
2010
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА
ГруппаДата
ДПИ 08
ПредметТехнология обработки камня
Тема занятий«Полирование»
Вид занятия (тип урока)лекционноеЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ
УчебнаяОзнакомить с процессом полирования.
Воспитательнаяспособствовать формированию лучших нравственных качеств: уважение и любовь к народному искусству, к его традициям.
Способствовать воспитанию познавательного интереса студентов
Развивающаяспособствовать развитию творческого мышления и воображения, научить применять приобретенные знания, умения и навыки
Межпредметные связи
Обеспечивающие:технология обработки камня
Обеспечиваемые:ДПИ и народные промыслы, народный орнамент
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАНЯТИЯ
А. Наглядные пособияплакаты, работы студентов, меловое изображение
Б. Технические средства обучениявидеопроектор, компьютер, телевизор
В. Раздаточный материалкарточки-рисунки
Г. Учебные местаауд. № 403

Д. Литература
1.Белицкая Э.И. Художественная обработка цветного камня: Учебн. для средн. ПТУ. – М.: Легкая и пищевая промышл., 1983.
2.Синкенкес Дж. Руководство по обработке драгоценных и поделочных камней: Пер. с англ. - ML: Мир, 1998.
3.Савельев Н.Я.Поволжские камнерезы. - Самара, 2006.
4.Мукаева Л.Н. Из истории поволжского камнерезного искусства второй половины XIX в. // Промышленное зодчество Поволжья: материалы межрегион. конф. - Самара, 2006.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ
№ элемента Элементы занятия, содержания и последовательность излагаемых учебных вопросов Формы и методы обучения
1. Организационный приветствие;
определение отсутствующих;
организация внимания 2. Всесторонняя проверка знаний Проверка объема и качества усвоения материала:
Что такое полирование?
Какие полирующие материалы применяются для полирования?
Виды полировальников. Устный.
Фронтальный опрос
3. Подготовка учащихся к активному усвоению нового материала Показ практической значимости новой темы
Сообщение темы изучения Метод Тезауруса.
Упорядочивание списка
4. Усвоение новых знаний Основные понятия и определения Объяснительно-иллюстративный
5. Закрепление новых знаний Закрепление знаний на уровне самостоятельной работы 6. Информация учащимся о домашнем задании, инструкции по его выполнению Проверка, как учащиеся поняли содержание работы
Уборка рабочих мест
Подведение итогов Беседа по вопросам

Этот этап является последним при обработке изделия из камня. К нему приступают лишь тогда, когда в результате шлифования и доводки поверхность камня приобретет полупрозрачный налет и на ней могут быть заметны лишь мельчайшие царапины. В результате полирования камень приобретает сверкающую и исключительно гладкую поверхность с насыщенной окраской и неповторимой текстурой. Полирование камня производят с помощью вращающегося мягкого материала (войлока, кожи, ткани, дерева), заправленного полирующим составом.
Полируют на таких же кругах, какие применяются для шлифования, но обтянутых сукном, фетром, войлоком, замшей или хлопчатобумажной тканью. В качестве абразива используют те же самые порошки, но размолотые до высокой степени измельчения. Среди камнерезов наиболее распространенным материалом для полировки является окись хрома (зеленый крокус), которые в виде порошков или паст имеется в продаже в магазинах медицинской техники.
Сам процесс полировки в принципе технологически ничем не отличается от шлифования. Количество полирующего порошка и воды должно быть таким, чтобы избежать местного перегрева камня – прижога. В результате его камень, например малахит, приобретает черный цвет, под которым исчезают природный рисунок и окраска и избавиться от которого можно только повторным шлифованием. Поверхность считается хорошо отполированной в том случае, когда отражает предметы четко, ясно и на ней отсутствуют мутные непрополированные участки со штрихами и царапинками.
Полировальники. Так называют приспособления (обычно в виде круга) для полирования камней. В зависимости от применяемого полирующего материала полировальники бывают войлочные, кожаные, деревянные, пробковые, из ткани и др. Рассмотрим некоторые из них подробнее.
Войлочный полировальник (полировальный круг) изготавливают из плотных сортов войлока. Толщина войлока должна быть не менее 30 мм. Круг может быть как сплошным, так и склеенным из отдельных пластин войлока. Пластины склеивают клеем БФ-6 или универсальным клеем «Момент-1», после высыхания клея круг насаживают на вал двигателя и закрепляют с помощью шайб или фланцев и гаек. Диаметр шайб (фланцев) должен быть не менее 1/3 диаметра круга для придания ему жесткости.
Войлочный круг можно закрепить на металлическом стержне (шпильке) и вставлять в кулачковый патрон станка или дрели. Рекомендуемая окружная скорость вращения круга 5-10 м/с, что соответствует частоте вращения 1000 об/мин при диаметре круга от 100 до 200 мм. Желательно не смешивать на одном круге разные полирующие порошки. Очистить от грязи и выровнять поверхность круга можно с помощью куска пемзы.
Полировальник можно изготовить из тонкого (до 6 мм) листа войлока, наклеенного на диск. Изготовляют также полировальники с овальной или сферической поверхностью. Основой их является деревянный брус или набор из нескольких досок плотной древесины, обработанный до получения нужной формы рабочей поверхности. На основу наклеивают лист войлока. Такой полировальник может быть использован для обработки поверхностей различной кривизны.
Кожаный полировальник может быть изготовлен из кожи любого типа, не выделанной и не окрашенной. Ее можно наклеить на диск, натянуть на объемный круг. При ручном полировании используют небольшие кусочки кожи, приклеенные к деревянной оправке (бруску). Можно использовать кожу от старой обуви или одежды. При этом краску с нее осторожно соскребают острым ножом, кожу зачищают мелкозернистой шкуркой, чтобы она лучше удерживала полировочный материал.
Кожа успешно применяется при полировании почти всех видов камней, а при обработке нефрита, лазурита, родонита она просто незаменима. Таким образом, резчик, имея в своем распоряжении кожаный полировальник, может свободно обойтись без каких-либо других.
Деревянный полировальник имеет, как правило, форму круга или катушки. Круг изготовляют из твердых пород древисины (бука, березы, вишни, яблони) и пропитывают его расплавленным пчелиным воском, дли парафином. Для обработки криволинейных поверхностей используют точеные полировальники в форме катушек. Их вытачивают таким образом, чтобы волокна были направлены вдоль оси катушки. Диаметр катушек может быть различным, оптимальным считается диаметр 75 мм. Катушки можно пропитать воском, парафином или льняным маслом, удалив затем излишки, но после этого они немного хуже удерживают полирующий материал.
Приступая к обработке камня, вначале шлифуют его абразивом размером 15 мкм, затем используют алмазную пасту 6 или 3 мкм. При полировании твердых камней, возможно, потребуется и более мелкий абразив. Чтобы поверхность дерева не высыхала, на нее периодически капают растворитель -дезодорированный (очищенный) керосин, тормозную жидкость. Широкое применение у резчиков-любителей находит полировальник из фанеры. Для этого используют фанеру толщиной 3 мм с лицевым слоем из березы, клена, бука или другой плотной древесины. При работе с фанерными дисками можно использовать практически любой полирующий материал. Удобно пользоваться алмазной пастой на жировой основе, она не так быстро коробит фанеру. Загрязненный диск можно без сожаления выбросить, изготовив новый.
Подготовка к полированию начинается с подготовки материала. При работе с некоторыми полирующими материалами (оксид хрома, оксид железа) их частицы могут проникать в поры и углубления камня и изменять его окраску. Чтобы этого не произошло, предпринимают специальные меры. Например, заполняют поры и царапины твердым мылом или расплавленным парафином, излишки которых удаляют деревянным скребком, а после окончания полирования промывают камень теплой водой.
Лучший эффект дает заполнение пор и царапин прозрачной эпоксидной смолой. Для этого камень прогревают в сушильной камере для полного удаления из него влаги. На полируемую поверхность нагретого камня наносят слой эпоксидной смолы, разогретой на водяной бане. В процессе высыхания смола заполняет все углубления. После охлаждения излишки смолы соскабливают деревянным скребком. После полного затвердевания смолы камень полируют.
Затем готовят полирующий состав, соответствующий подготовленному к обработке камню. Для полирования следует применять только разбавленную суспензию, иначе полировальник будет преждевременно засаливаться, что приведет к снижению скорости обработки и перерасходу полирующего материала. Через каждые несколько минут суспензию добавляют на войлочный полировальник, при этом он не должен покрываться толстым слоем порошка. Кожаный полировальник более экономичен: пасту добавляют в минимальных количествах, лишь бы изменился цвет кожи (если речь идет об оксиде хрома). В любом случае полировальник не должен быть ни мокрым, ни сухим, а только влажным. Перед нанесением на полировальник суспензию разбавляют водой и добавляют несколько капель шампуня или щепотку стирального порошка для лучшего смачивания рабочей поверхности и сцепления с ней суспензии.
Механизированное полирование производится при частоте вращения круга до 1000 об/мин. Камень прижимают к кругу с определенным усилием, сила давления зависит от материала полировальника и от полируемого камня. Большие камни (размером 5 см и более), как правило, удобно удерживать рукой. Периодически камень отнимают от круга, тщательно протирают и проверяют, что получилось. При обработке небольших камней — кабошонов — удерживать их голыми руками невозможно и опасно. Для удобства их приклеивают к деревянным или металлическим оправкам. Оправку держат за ее нижнюю часть, ближе к камню, это позволяет точнее контролировать движение и, как говорят, чувствовать камень. Вращающийся полировальник может захватить край камня, в результате чего камень может вырваться из рук или отклеиться от оправки, а материал полировальника может порваться. Чтобы исключить эти неприятности, камень не прижимают всей плоскостью, а придают ему как бы волочащееся положение, слегка приподнимая тот его край, который направлен навстречу вращению круга. Камень или оправку периодически поворачивают в пальцах, чтобы равномерно отполировать всю его поверхность, кроме небольшого участка в центре, который полируют обычными приемами в последнюю очередь.
Необходимо помнить, что большое усилие, приложенное к камню при обработке, может стать причиной его перегрева и растрескивания. Этот факт говорит о том, насколько важно как можно лучше обработать камень на предыдущих этапах: чем лучше выполнены шлифовка и доводка, тем меньше усилий придется приложить в процессе полирования. Проверяя ход полирования, камень необходимо тщательно протирать, а возможно, и промывать, чтобы были видны все мельчайшие царапины и огрехи.
Если при внимательном осмотре при ярком свете дефектов не обнаружено, то это еще не означает, что их нет. Чтобы убедиться в качестве полирования, желательно осмотреть поверхность через лупу. Если и лупа не поможет выявить дефекты, то можно считать полировку качественной. Хорошо отполированный камень приобретает интенсивный блеск.
При полировании некоторых камней с неоднородной структурой (нефрит, лазурит, родонит и др.) войлочным полировальником на их поверхности могут образоваться неисправимые выемки и выступы — недополировка. При появлении первых признаков недополировки следует сменить полировальник на кожаный или деревянный, иначе камень может быть безнадежно испорчен. Деревянный и кожаный полировальники должны при этом работать на пониженных скоростях - 200-500 об/мин.
Ручное полирование требует значительно больше времени и физических усилий, зато оно позволяет лучше обработать труднодоступные места, которые плохо поддаются механизированной полировке. Отсюда вытекает логический вывод о целесообразности комплексного полирования – вручную и с помощью техники.
Для обработки больших поверхностей используют тампоны. Мягкие тампоны изготовляют из кожи или плотной ткани, набивая их ватой, марлей или тряпьем. Жесткие тампоны представляют собой твердый предмет (камень, галька, деревянный брусок или болванка в виде шахматной пешки), обтянутый кожей, брезентом, парусиной и т.п. Плоские поверхности полируют деревянными полировальниками, обтянутыми кожей, а для криволинейных поверхностей изготовляют узкие полировальники с разными профилями (овальным, полукруглым, треугольным и др.). В зависимости от конфигурации обрабатываемой поверхности могут использоваться самые разнообразные подручные средства: пояски, шнурки, правило для бритв, кожаный ремень, кусочки войлока, фетра, меха, сукна и т.п.
Большим спросом в настоящее время пользуется изготовление шаров, бусин и различных ювелирных изделий в которых необходимо просверлить отверстие. Для этого используют в камнеобработке ультразвуковой станок. На нем можно просверлить отверстие различных диаметров.
Полирующие материалы представляют собой, как правило, оксиды (окиси) и диоксиды (двуокиси) металлов, а также алмаз, карбонат кальция и др.Оксид алюминия, или глинозем, - это нерастворимый порошок белого цвета, применяемый для полирования металлов и ювелирных камней. Его наносят на кожу и дерево, а при окончательной отделке используют войлок и мягкие ткани.
Оксид хрома – нерастворимые кристаллы темно-зеленого цвета, неоднородные по составу частиц. При работе сильно пачкает, поэтому не рекомендуется для полирования камней светлой окраски, имеющих микротрещины и поры. Широко используется при полировании кабошонов. Иногда вместо специального абразивного материала используют художественную масляную краску «Окись хрома».
Диоксид кремния (кремнезем) – материал белого или коричневато-желтого цвета, окрашенная разновидность кварца. Применяется для полирования агата, халцедона, кремния, янтаря.
Углекислый кальций (карбонат кальция, кальцит) – бесцветный или белый материал, продукт дробления кальцита или мрамора. Применяется, как и мел, для полирования мягких материалов (гагат, янтарь, кость и др.).
Древесный уголь для обработки мягких материалов получают из древесины, в которой в период роста накапливались мелкие частицы оксида кремния. Применяется для полирования гагата, янтаря, слоновой кости и других мягких материалов. В некоторых случаях используют и обычный древесный уголь из печи. Сначала его очищают от примесей, а затем перетирают в порошок.
Алмаз применяется для полирования практически всех видов материалов. Его можно найти в торговле в виде порошка желтоватого или зеленоватого цвета или в виде пасты. Для получения полировальных паст порошок смешивают с техническим вазелином, оливковым маслом или другими жирами. Зерна алмаза имеют размеры от 0,25 до 10 мкм.